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1、第八单元第八单元金属和金属材料金属和金属材料课题一、金属材料我国旅游标志是东汉晚年的青铜器“马踏飞燕”根据生活经验，你所知道的金属根据生活经验，你所知道的金属有哪些？你见过哪些金属制品？有哪些？你见过哪些金属制品？一、几种重要的金属一、几种重要的金属纯金属纯金属合金合金金属材料司母戊鼎司母戊鼎是中国目前是中国目前已发现的最重的青铜已发现的最重的青铜器。司母戊鼎含铜器。司母戊鼎含铜84.7784.77、锡、锡11.6411.64、铅铅27.927.9。充分显示。充分显示出商代青铜铸造业的出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。生产规模和技术水平。青铜器时代青铜器时代四羊方尊四羊方尊湖南出土的盛酒器
2、湖南出土的盛酒器“四羊方尊四羊方尊”，造型逼，造型逼真，结构复杂，分布真，结构复杂，分布在四角的四支羊头上在四角的四支羊头上长着卷曲的羊角，还长着卷曲的羊角，还有突出的龙头，镂空有突出的龙头，镂空的扉边。它采用分铸的扉边。它采用分铸和嵌铸等复杂的铸造和嵌铸等复杂的铸造工艺，充分反映出了工艺，充分反映出了殷商时代青铜器的高殷商时代青铜器的高超熔铸技艺。超熔铸技艺。秦陵铜车马秦陵铜车马严格按真车马的制作严格按真车马的制作 。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺。造型精美，比例恰当，装饰华丽，工艺精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它精湛，形体庞大，所以很多专家学者把它称之为称之为“青铜之冠青铜之冠”。
3、秦陵铜车马秦陵铜车马马踏飞燕19691969年，在甘肃武威出土。年，在甘肃武威出土。中国雕塑史上的不朽之作。中国雕塑史上的不朽之作。19841984年，定为中国旅游标志年，定为中国旅游标志图形。图形。20022002年，年，“马踏飞燕马踏飞燕”的仿的仿制品作为国礼赠布什。制品作为国礼赠布什。铁耙铁耙 两汉时期两汉时期 西汉农具西汉农具铁器时代铁器时代一架波音一架波音767大型飞大型飞机约由机约由70%的铝及其的铝及其合金构成。合金构成。2020世纪，铝和铝合金的应用世纪，铝和铝合金的应用二十一世纪的金属材料钛和钛合金可作人造骨的钛合金可作人造骨的钛合金熔点高、密度小、熔点高、密度小、可塑性好、
4、易于加工、可塑性好、易于加工、机械性能好、抗腐蚀性机械性能好、抗腐蚀性能非常好。能非常好。应用广泛的金属材料应用广泛的金属材料总结金属的物理性质金属共有的物理性质金属共有的物理性质(1)常温下金属大都是常温下金属大都是固体固体（汞汞除外）除外）(2)有金属光泽有金属光泽（大多是（大多是银白色银白色，铜是紫，铜是紫红红色色，金是，金是黄色黄色）(3)大多数金属都是大多数金属都是电和热的良导体电和热的良导体（导电（导电导热性）导热性）(4)有有延展性延展性（可以拉成细丝，可以展成薄（可以拉成细丝，可以展成薄片）片）(5)有韧性有韧性一些金属的物理性质一些金属的物理性质物理性质物理性质物理性质物理性
5、质物理性质比较物理性质比较物理性质比较物理性质比较导电性导电性导电性导电性(以银的导电以银的导电以银的导电以银的导电性为性为性为性为100100作标准作标准作标准作标准)银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅银铜金铝锌铁铅(优优优优)100 99 74 61 27 17 7.9 ()100 99 74 61 27 17 7.9 (良良良良)密度密度密度密度/(gcm/(gcm-3-3)金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝金铅银铜铁锌铝(大大大大)19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7)19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7 (小
6、小小小)熔点熔点熔点熔点/钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡钨铁铜金银铝锡(高高高高)3410 1535 1083 1064 962 660 2323410 1535 1083 1064 962 660 232 (低低低低)硬度硬度硬度硬度(以金刚石的硬以金刚石的硬以金刚石的硬以金刚石的硬度为度为度为度为1010作标准作标准作标准作标准)铬铁银铜铬铁银铜铬铁银铜铬铁银铜 金铝铅金铝铅金铝铅金铝铅(大大大大)9 4-5 2.5-4 2.5-3 9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-32.5-3 2-2.9 1.5 2-2.9 1.5 (小小小小)n n讨论：讨论：1.为什么菜刀、镰
7、刀、锤子等用铁制而为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？不用铅制？2.银的导电性比铜好，为什么电线一般银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？用铜制而不用银制？3.3.为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？4 4、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？、为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？、为什么有的铁制
8、品如水龙头等要镀铬？如果镀金会怎样？如果镀金会怎样？如果镀金会怎样？如果镀金会怎样？使用使用是否便利是否便利资源是否多资源是否多废料是否废料是否易于回收易于回收价格价格是否是否美观美观对环境对环境的影响的影响 考虑物质的用途时，首考虑物质的用途时，首先要考虑物质的先要考虑物质的_，还需，还需要考虑那些因素？要考虑那些因素？性质性质1 1、制造飞机和制造机器底座，对所用、制造飞机和制造机器底座，对所用金属的密度和硬度会有什么要求？金属的密度和硬度会有什么要求？2 2、电炉丝是用金属钨制成的，你认为、电炉丝是用金属钨制成的，你认为它利用了钨的哪些性质？它利用了钨的哪些性质？密度密度硬度硬度制造飞机
9、制造飞机制造机器底座制造机器底座导电性、导热性、熔点高导电性、导热性、熔点高小小大大大大大大金属之最金属之最地壳中含量最高的金属元素地壳中含量最高的金属元素目前世界年产量最高的金属目前世界年产量最高的金属导电、导热性最好的金属导电、导热性最好的金属人体中含量最高的金属元素人体中含量最高的金属元素熔点最高的金属熔点最高的金属熔点最低的金属熔点最低的金属密度最大的金属密度最大的金属密度最小的金属密度最小的金属硬度最高的金属硬度最高的金属铝铝钙钙铁铁银银铬铬钨钨汞汞锂锂用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？用来铸造硬币的金属材料需要具有什么性质？资源丰富资源丰富无毒轻便无毒轻便耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀
10、美观、易加工美观、易加工二、合金二、合金n合金合金在金属中在金属中加热熔合加热熔合某些某些金属金属或或非金属非金属，就可以制得，就可以制得具有金属特征具有金属特征的金属的金属材料材料合金是混合物合金是混合物1、纯铁、纯铁 硬度小、质软硬度小、质软 2、铁的合金、铁的合金生铁生铁钢钢含碳量不同含碳量不同（2%4.3%）硬度比纯）硬度比纯 铁硬铁硬（0.03%2%）硬度、抗）硬度、抗 腐蚀性能增强腐蚀性能增强 其它铁合金其它铁合金硅钢硅钢硅硅锰钢锰钢锰锰钨钢钨钢钨钨不锈钢不锈钢镍、铬镍、铬【实验实验8-1】比较黄铜片和铜片、焊锡和锡比较黄铜片和铜片、焊锡和锡的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的
11、硬的光泽和颜色；将它们互相刻划，比较它们的硬度度性质比较现象黄铜铜硬铝铝光泽和颜色硬度结论暗、暗、黄色黄色 亮、亮、紫红色紫红色 亮、亮、灰白色灰白色 银白银白色色黄铜比铜硬黄铜比铜硬硬铝比铝硬硬铝比铝硬合金与纯金属有不同的性质合金与纯金属有不同的性质硬度硬度_、熔点、熔点_、_性能也更性能也更好，故合金有更广泛的应用。好，故合金有更广泛的应用。合金的性质和组成它的纯金属相比合金的性质和组成它的纯金属相比变大变大变低变低抗腐蚀抗腐蚀认真分析表格内的数据，你能得到什么启示？认真分析表格内的数据，你能得到什么启示？纯纯金金属属合合金金铅铅镉镉铋铋锡锡焊锡焊锡武德合金武德合金熔点熔点/0C327 3
12、21271232 183 70 启示启示纯金属与合金的性质不同纯金属与合金的性质不同常见合金的主要成分、性能和用途常见合金的主要成分、性能和用途不锈钢不锈钢性能性能用途用途合金合金成分成分铁、铬、镍 抗腐蚀性好 医疗器械、炊具、容器、反应釜 锰钢锰钢铁、锰、碳 韧性好、硬度大 钢轨、挖掘机铲斗、坦克装甲、自行车架 黄铜黄铜铜、锌 强度高、可塑性好、易加工、耐腐蚀 机器零件、仪表、日用品 青铜青铜铜、锡 强度高、可塑性好、耐磨、耐腐蚀 机器零件如轴承、齿轮等 白铜白铜铜、镍 光泽好、耐磨、耐腐蚀、易加工钱币、代替银做饰品焊锡焊锡锡、铅 熔点低 焊接金属 硬铝硬铝铝、铜、镁、硅 强度和硬度好 火箭
13、、飞机、轮船等制造业 18K黄金黄金金、银、铜 光泽好、耐磨、易加工 金饰品、钱币、电子元件 白金白金白金全称为白金全称为“白色白色K金金”，是将黄金与铜、镍、，是将黄金与铜、镍、锌等金属熔合在一起后锌等金属熔合在一起后所制成的一种白色合金。所制成的一种白色合金。其中，黄金的质量分数其中，黄金的质量分数最多为最多为75%。不锈钢反应釜 不锈钢容器 医疗器械 黄铜壁灯 黄铜打火机 黄铜烛台 黄铜水嘴 后退 世界铝的年产量仅次于铁，居第二位。铝有较好的延展性可制成0.01mm的铝箔，用于包装香烟、糖果；铝的密度小和具有抗腐蚀等优良性能，铝及其合金在电线电缆工业、飞机、汽车等制造业有广泛的用途 钛合
14、金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨 钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料，它具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好，即使把它们放在海水中数年，取出后仍光亮如新，其抗腐蚀性能远优于不锈钢，因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和通讯设备等钛金属腕表钛金属腕表钛合金烤瓷牙钛合金烤瓷牙 用用钛钛-镍镍形状记忆合金制成的人造卫星天线形状记忆合金制成的人造卫星天线 形状记忆合金形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广泛用是具有形状记忆效应的合金被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断于做人造卫星和宇宙飞船的
15、天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料低温下低温下制造飞机的材料中为什么大制造飞机的材料中为什么大量使用量使用铝合金铝合金而不用而不用纯铝纯铝？小鹰号航空母舰小鹰号航空母舰1、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？、以下铁的用途，涉及了那些铁的性质？（1）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄）烧菜用的铲子是铁制的，一般都要装上木柄（2）铁块可以制成铁丝或铁片）铁块可以制成铁丝或铁片（3）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易）油罐车行驶时罐内石油振荡产生静电，易发生火险，因此，车尾有一条拖地的铁链发生火险，因此，车尾有一条拖地
16、的铁链铁有良好的导热性铁有良好的导热性铁具有延展性铁具有延展性铁具有导电性铁具有导电性2、在、在铁、铝、铜、锌、钛铁、铝、铜、锌、钛五种金属中：五种金属中：常用于电镀和作干电池电极的金属是常用于电镀和作干电池电极的金属是 生铁和钢是哪种金属的合金生铁和钢是哪种金属的合金 包装糖果、香烟的银白色金属材料包装糖果、香烟的银白色金属材料 常用于制造电线和电缆的金属常用于制造电线和电缆的金属 常用于航空工业作制造飞机等材料常用于航空工业作制造飞机等材料的金属的金属锌锌铜铜 铝铝铝铝铝铝铁铁钛钛课题一、金属材料课题一、金属材料一、金属一、金属1、金属的一些物理性质：、金属的一些物理性质：大大多多数数金金
17、属属为为银银白白色色、固固体体、有有光光泽泽、能能导导电电导导热热、熔沸点高、有延展性熔沸点高、有延展性二、合金二、合金2 2、考虑物质用途时考虑多种因素、考虑物质用途时考虑多种因素 1 1、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得、在金属中加热熔合某些金属或非金属，就可以制得合金合金 2 2、合金的、合金的强度和硬度强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高，一般比组成它们的纯金属更高，抗腐蚀抗腐蚀性能也更好性能也更好 纯铁纯铁铁的合金铁的合金生铁生铁钢钢（含（含碳量碳量不同）不同）（2%4.3%）硬度比纯铁硬（0.03%2%）硬度、抗腐蚀 性能增强 第四套人民币：第四套人民币：(1992年年
18、6月月1日起发行日起发行)1角硬币材质为铝镁合金，色泽为银白色。圆形，直角硬币材质为铝镁合金，色泽为银白色。圆形，直径径22.5mm，厚度，厚度2.40mm，重量，重量2.20g；5角硬币材质为铜锌合金，金黄色，圆形，直径角硬币材质为铜锌合金，金黄色，圆形，直径20.50mm，厚，厚1.65mm，重量，重量3.80g；1元硬币材质为钢芯镀镍，银白色，圆形，直径元硬币材质为钢芯镀镍，银白色，圆形，直径25mm，厚度，厚度1.85mm，重量，重量6.05g。第三套人民币：第三套人民币：(1980年年4月月15日起发行日起发行)1角硬币为铜锌合金，金黄色，圆形，直径角硬币为铜锌合金，金黄色，圆形，直
19、径20mm，厚度厚度1.3mm，重量，重量2.62g。2角硬币为铜锌合金，金黄色，圆形，直径角硬币为铜锌合金，金黄色，圆形，直径23mm，厚度厚度1.5mm，重量，重量4.18g；5角硬币为铜锌合金，金黄色，圆形，直径角硬币为铜锌合金，金黄色，圆形，直径26mm，厚度厚度1.7mm，重量，重量6.02g；1元硬币为铜镍合金，银灰色，圆形，直径元硬币为铜镍合金，银灰色，圆形，直径30mm，厚度厚度1.9mm，重量，重量9.32g。第五套人民币：第五套人民币：1角硬币：角硬币：(2000年年10月月16日起发行日起发行)材质为铝合金，色泽铝白色，材质为铝合金，色泽铝白色，圆形，直径圆形，直径19毫
20、米，厚度毫米，厚度1.67mm，重量，重量1.15g。背面为兰。背面为兰花图案；花图案；(2005年年8月月31日起发行日起发行)材质为不锈钢，色泽为钢白材质为不锈钢，色泽为钢白色。圆形，直径色。圆形，直径19毫米，厚度毫米，厚度1.67mm，重量，重量3.20g；图案；图案、外形与、外形与2000年版相同。年版相同。5角硬币角硬币(2002年年11月月18日起发行日起发行)：材质为钢芯镀铜：材质为钢芯镀铜合金，色泽为金黄色。圆形，直径合金，色泽为金黄色。圆形，直径20.5毫米，厚度毫米，厚度1.65mm，重量，重量3.80g；1元硬币元硬币(2000年年10月月16日起发行日起发行)：材质为钢芯镀镍，：材质为钢芯镀镍，色泽为镍白色。圆形，直径色泽为镍白色。圆形，直径25mm，厚度，厚度1.85mm，重量，重量6.1g。第二套人民币：第二套人民币：(1957年年12月月1日起发行日起发行)1分硬币分硬币为铝镁合金，银白色，圆形，直径为铝镁合金，银白色，圆形，直径18mm，厚度，厚度1.3mm，重量，重量0.67g；2分硬币分硬币为铝镁合金，银白色，圆形，直径为铝镁合金，银白色，圆形，直径21mm，厚度，厚度1.6mm，重量，重量1.08g；5分硬币分硬币为铝镁合金，银白色，圆形，直径为铝镁合金，银白色，圆形，直径24mm，厚度，厚度1.8mm，重量，重量1.63g。